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整流二极管的类型介绍

发布时间：2024-02-02 09:19

作者：AMEYA360

来源：网络

阅读量：2071

　　整流二极管是一种常见的半导体器件，用于将交流电转换成直流电。它是电子设备中的重要组成部分，广泛应用于电源、电动机控制、通信等领域。根据其结构和特性，整流二极管可以分为多种类型。在本文中，AMEYA360将对几种常见的整流二极管类型进行介绍。

整流二极管的类型介绍

　　1.PN结二极管

　　PN 结二极管是用于整流、功率转换、限幅和电压电平转换器的最基本的二极管类型。“二极管”或“半导体二极管”和“PN 结二极管”经常互换使用。PN结因其结构简单而成为最常见的二极管类型之一。然而，“二极管”适用于更广泛的设备。

　　PN结二极管是五价杂质掺杂的P型和三价杂质掺杂的N型半导体材料的组合，形成称为“PN结”的结。当PN结二极管正向偏置时，它充当闭合开关并导通。但在反向偏置时，PN 结二极管充当断开的开关来阻止电流流动。因此，PN 结二极管允许电流单向流动。

　　2. 齐纳二极管

　　齐纳二极管是类似于基本 PN 结二极管的二极管类型之一，但在反向偏压下工作，用作电压调节器、限幅电路、移位寄存器等。在正向偏压下，齐纳二极管的行为类似于普通 PN 结二极管类型。在反向偏压下施加输入电压时，窄耗尽层允许电子从 P 侧的价带“隧道”进入 N 侧的导带。

　　电荷载流子隧道穿过重掺杂 PN 结中狭窄耗尽区的原理称为“齐纳效应”。由于耗尽层宽度极小，电子很容易隧道到另一侧并导致反向的电流流动。

　　3.功率二极管

　　功率二极管是高功率电子二极管类型的一部分。就像大多数功率半导体器件一样，功率二极管有一个额外的 N 层，也称为漂移区。重掺杂的P+区和N-漂移区形成结。这两层在重掺杂 N+ 层上外延生长。这种掺杂浓度和三层布置增加了高功率应用的电流和电压额定值。

　　特点包括高击穿电压和电流处理能力。由于欧姆电阻增加，功率二极管类型必须散发过多的热量，这使得散热器成为合适的解决方案。功率二极管的应用包括直流电源、缓冲电路、电源整流、稳压、逆变器等。

　　4.整流二极管

　　整流器是在电路中执行从交流电到直流电转换功能的二极管类型之一。应用包括半波整流器和全波整流器。此外，整流二极管成组使用以执行交流到直流功率转换。此类应用之一是桥式整流器，它使用 4 或 6 个二极管对输入信号进行整流。

　　整流二极管的工作原理是在连续的半周期内导通和断开。整流二极管在一个半周期内正向偏置以导通，在另一个周期内反向偏置以阻止电流流动。它切断输入波形的某些位置并传递所需的输出。因此，可以通过整流二极管操作轻松获得直流输出。

　　5.肖特基二极管

　　在肖特基二极管中，没有 PN 结，而是与 N 型或 P 型半导体接合的金属。N型肖特基二极管类型包含N型材料和金属，P型肖特基二极管由P型材料和金属组成。在肖特基类型的二极管中，金属和 N 型半导体之间的键合在二极管内部形成一个结。

　　肖特基势垒电位是电子穿过结所需的电压。使用这种二极管的优点是阈值电压低于硅二极管的 0.7V，从而实现快速开关速度。肖特基二极管用于整流和转换，但也适用于数字电子产品。示例包括 TTL 和 CMOS 逻辑系列应用。

　　6. 超级势垒二极管

　　超级势垒整流器 (SBR) 是 Diodes 公司的专有器件。与普遍看法相反，SBR 不是肖特基二极管，而是一种增强型二极管，它遵循 MOS 制造工艺，以获得低正向电压、更少漏电流和最佳开关性能。与肖特基二极管相比，该二极管类型支持较低的势垒电压，可实现更快的操作和热稳定性。

　　超级势垒整流器可将交流电转换为直流电。它在低工作温度下提供高功率效率。SBR 种类繁多，具有不同的额定电压、封装和应用。SBR 二极管类型用于降压/升压转换器、太阳能电池板、汽车 LED 照明以及许多其他应用。

　　相信通过阅读上面的内容，大家对整流二极管的类型介绍有了初步的了解，同时也希望大家在学习过程中，做好总结，这样才能不断提升自己的专业水平。

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行业新闻

TVS二极管和齐纳二极管的区别

　　TVS(Transient Voltage Suppressors)二极管和齐纳二极管都具有在施加反向电压后，在某一电压下击穿、钳制电压的特性。本应用笔记将对 TVS 二极管和齐纳二极管的区别予以说明。I-V 特性上的使用范围区别Figure 1 是齐纳二极管的 I-V 特性，Figure 2 是 TVS 二极管的 I-V 特性。这两个二极管都利用了反方向特性这一点，但是齐纳二极管主要用于稳压用途，所以设计成在 1mA 到 40mA 这样的小电流区域电压稳定，不能流过大电流(Figure 1 的阴影部分)。在击穿区域内施加指定的小电流 IZ 时，二极管两端电压值被规定为齐纳电压 VZ。齐纳二极管通常在使用时处于击穿状态。　　对于 TVS 二极管，为了不妨碍保护电路的驱动电压，通常使用在切断电压 VRWM 以下电压范围内(Figure 2 右侧的阴影部分)。然后，施加浪涌等过电压时会击穿、流过数 A 到数十 A 的电流(左侧的阴影部分)。由于通常情况下不可以击穿，因此规定了绝对不会引起击穿的电压最大值即截至电压 VRWM 和击穿电压 VBR 两种。　　由于击穿电压 VBR 与齐纳电压 VZ 一样使用小电流进行测量，因此与实际应用条件下的雪崩电压不同。因此，将流过大电流时的最大击穿电压规定为钳位电压 VCL。Datasheet 上参数定义的区别TVS 二极管和齐纳二极管的 datasheet 上规定的差异如 Table 1 所示。在前面中也说明过，由于齐纳二极管主要用于稳压用途，所以只规定了小电流域的齐纳电压 VZ。与此相对，TVS 二极管有着小电流区域的击穿电压 VBR、截至电压 VRWM、高电流区域的钳位电压 VCL3 个参数的区分。只有 TVS 二极管会有表示在特定浪涌波形中能承受的最大浪涌功率的峰值脉冲功率 PPP 和表示最大浪涌电流的峰值脉冲电流 IPP 的定义。仅有 TVS 二极管有 ESD 对策用的 ESD 耐量的规定。对于端子间电容，在通信线路中使用时，需要选择数据波形不会被电容影响而钝化的端子间电容值，因此仅 TVS 二极管有该项规定。如上所述，齐纳二极管主要用于稳压，因此 datasheet 上的参数定义主要是齐纳电压等，项目较少。而 TVS 二极管的目的是保护其他设备不受浪涌的影响，所以电压的参数定义比较广泛，还规定了 ESD 耐量和端子间容量等重要项目。

2025-07-10 15:01 阅读量：579

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